Il timbro e' quella particolare caratteristica della sensazione auditiva per cui e' possibile distinguere suoni diversi.
Si descrive in acustica in base alla sua forma d'onda, di cui si e' già parlato precedentemente.

La struttura fisica del timbro e' chiamata composizione armonica o spettrale, e la sua rappresentazione grafica si chiama spettro armonico.

La forma d'onda di un suono non ha nel tempo un andamento regolare, ma si estende dal suono puro al rumore attraverso un infinito numero di cambi che il suono effettua nella sua durata.

Fondamentalmente il timbro e' determinato dal numero, l'ordine, la fase, e l'intensità' tra la fondamentale e gli armonici espressi dalla forma d'onda stessa.

La struttura fisica degli strumenti (materiale, forma, dimensioni) determina caratteristiche timbriche ben precise, anche se ci sono da notare fenomeni dovuti a diversi fattori che apportano notevoli cambiamenti alla composizione armonica del timbro.

Un primo fattore da considerare e' l'ampiezza. se produciamo due suoni da uno stesso strumento, della stessa altezza, ma con ampiezza diversa, si determinerà nel suono con ampiezza maggiore una evidenziazione degli armonici più lontani.

Questo e' dovuto al fatto che l'orecchio umano non percepisce alcune zone di frequenze se queste non si trovano in un certo rapporto di ampiezza rispetto alla fondamentale.

Un secondo fattore che gioca un'importante ruolo nella formazione del contenuto armonico di un timbro e' la riverberazione dell'ambiente.

Diversi esperimenti mostrano come si ottengano differenti spettri in camera anecoica da quelli registrati in sale da concerto.

In generale, la sala da concerto tende a rinforzare i parziali bassi per risonanza a spesa dei parziali alti.

Deve essere chiaro capire come tutti gli spettri sono soggetti a variazioni considerevoli dipendenti oltre che dall'intensità' del suono e dalla riverberazione dell'ambiente, anche dall'abilità' dell'esecutore nel suonare lo strumento.

Infatti il timbro tipico di uno strumento viene riconosciuto dall'orecchio in un tempo dell'ordine dei 50ms, i microfenomeni che si producono in questo spazio di tempo (transienti) sono determinati dal tocco del suonatore, ed hanno una notevole importanza nella successione armonica di tutto lo spettro.